نشریه ژئومکانیک و ژئوانرژی

نشریه ژئومکانیک و ژئوانرژی

ارزیابی کیفیت پوش‌سنگ سازند گچساران با استفاده از پارامتر‌های پتروفیزیکی، ژئومکانیکی و مکانیک‌سنگی در یکی از میادین جنوب‌غرب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش آموخته گروه زمین‌شناسی کاربردی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
2 گروه زمین‌شناسی کاربردی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
3 دانشگاه خوارزمی، دانشکده علوم زمین
4 شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب
چکیده
پوش‌سنگ یک مخزن نفتی یک سازند نفوذناپذیر است که نقش اساسی در حفظ هیدروکربن‌ها در طول زمان زمین‌شناسی، در برابر تنش‌های وارده دارد. یک پوش‌سنگ موثر باید باید بصورت یکپارچه ضخامت کافی و تداوم جانبی در مقیاس میدان داشته باشد تا پنجره‌های نشت وجود نداشته باشند، در غیر این صورت کل ذخیره هیدروکربنی از دست می‌رود. به همین دلیل مطالعه پوش‌سنگ به جهت ارزیابی یکپارچگی، نوع رفتار ژئومکانیکی، میزان نفوذپذیری، ارتباط آن با گسل‌های زیر سطحی و مخاطرات حفاری از اهمیت بالایی برخوردار است.
در این پژوهش با استفاده از داده‌های لرزه‌نگاری سه‌بعدی و وارون‌سازی و همچنین لاگ‌های چاه‌پیمایی، لایه‌های متنوع اطلاعاتی مربوط به پارامترهای پتروفیزیکی، مکانیک‌سنگی و ژئومکانیکی پوش‌سنگ سازند گچساران در یکی از میادین جنوب‌غرب ایران بصورت مدل سه بعدی برای حجم میدان و درگستره جغرافیایی بصورت نقشه تولید شد و مورد بررسی قرار گرفت. این موارد بصورت منفرد و تلفیقی تحلیل شده و نقاط قوت و ضعف پوش‌سنگ گزارش شده است. این لایه‌ها شامل پارامترهای مقاومت صوتی‌، سرعت امواج لرزه‌ای، چگالی، تخلخل، مدول یانگ ‌موثر، مدول ‌برشی، مدول‌ بالک، نسبت ‌پواسون، شکنندگی و نسبت ‌تنش‌بسته‌شدن می‌باشند. درنهایت با بررسی مشخص شد که بیشتر نواحی پوش‌سنگ به علت تغییرات کم در این پارامتر‌ها شکل‌پذیری و مقاومت‌ مناسبی در برابر تنش دارند، اما می‌توان برخی نواحی را با استحکام و صلاحیت بالاتر برای برنامه‌های حفاری و توسعه میدان معرفی نمود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluation of the quality of Gachsaran Formation cap rock using petrophysical, geomechanical and rock mechanics parameters in a field in southwest Iran

نویسندگان English

Hassan Sadr 1
Ali Misaghi 2
Mohammad Reza Asef 3
Ahmad Reza Lakzaie 4
1 Department of Geology, Faculty of Earth Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran
2 Applied Geology Department, Faculty of Earth Sciences, Kharazmi University
3 Applied Geology Department, Faculty of Earth Sciences, Kharazmi University
4 National Iranian South Oil Company (NISOC)
چکیده English

The cap rock of an oil reservoir plays a fundamental role in preserving hydrocarbons over geological time, against the stresses imposed. An integrated effective cap rock must be thick and have sufficient lateral continuity at the field scale, so that there are no leakage windows. Otherwise, the entire hydrocarbon reserve will be lost. For this reason, it is of great importance to study the cap rock to assess its integrity, type of geomechanical behavior, degree of permeability, its relationship to subsurface faults and drilling hazards.
In this research, using 3D seismic data and inversion, as well as well logs, various information layers related to petrophysical, rock mechanics, and geomechanical parameters of the caprock of the Gachsaran Formation in one of the fields in southwestern Iran were generated and examined as a three-dimensional model for the field volume and mapped across the geographical area. These parameters were analyzed both individually and in combination, and the strengths and weaknesses of the caprock were reported. These layers include acoustic impedance, seismic wave velocity, density, porosity, effective Young's modulus, shear modulus, bulk modulus, Poisson's ratio, brittleness, and closure stress ratio. Finally, the investigation revealed that most areas of the caprock exhibit suitable ductility and resistance to stress due to minimal variations in these parameters. However, certain areas with higher strength and competence can be identified for drilling and field development programs.

کلیدواژه‌ها English

Cap rock
Integrity
Geomechanics
Rockmechanics
Petrophysics
Gachsaran
[1] Alves, F., Almeida, J. A., & Silva, A. P. (2014).
Simulation of acoustic impedance images by
stochastic inversion of post-stack seismic reflection
amplitudes and well data. Journal of Petroleum
Science and Engineering, 121, 52-65.
[2] Al-Najm, F. M., Al-Shahwan, M. F., & Al-
Beyati, F. M. (2017). Petrophysical Characteristics
and Reservoir Modeling of Mishirf Formation at
Noor Oil Field, South of Iraq. Journal of Petroleum
Research and Studies, 7(1), 210-235.
[3] Ashtari, A., Lekzai, A, R., Mehdipour, Z.,
(2017), Interpretation of Ilam and Skhadami
horizons of 3D seismic data of Aghajari field,
National Company for Southern Oil-rich Regions.
[4] Ugbor, C. C., Odong, P. O., & Akpan, A. S.
(2021). Application of pre-stack seismic waveform
inversion and empirical relationships for the
estimation of geomechanical properties in Ruby
field, central swamp depobelt, Onshore Niger Delta,
Nigeria. Journal of Petroleum Exploration and
Production Technology, 11(6), 2389-2406.
[5] Darvishzadeh, A. (2009). Geology of Iran:
stratigraphy, tectonic, metamorphism, magmatism.
Amir Kabir Publication Institute, Tehran.
[6] Hao, S., Huang, Z., Liu, G., & Zheng, Y. (2000).
Geophysical properties of cap rocks in
Qiongdongnan Basin, South China Sea. Marine and
Petroleum Geology, 17(4), 547-555.
[7] Nazari Sarem, M., & Riahi, M. A. (2020).
Geomechanical unit modeling using seismic and
well log data in one of the southwestern Iranian
oilfields. Journal of Petroleum Exploration and
Production Technology, 10(7), 2805-2813.
[8] Mehrgini, B., Memarian, H., Dusseault, M. B.,
Ghavidel, A., & Heydarizadeh, M. (2016).
Geomechanical characteristics of common reservoir
caprock in Iran (Gachsaran Formation),
experimental and statistical analysis. Journal of
Natural Gas Science and Engineering, 34, 898-907.
[9] Wali, S. T., & Baqer, H. A. (2020). A practical
method to calculate and model the petrophysical
properties of reservoir rock using petrel software: A
case Study from Iraq. Iraqi J. of Science, 2640-2650.
[10] Fukugawa, N. (2022). Effects of the quality of
science on the initial public offering of university
spinoffs: evidence from Japan. Scientometrics,
127(8), 4439-4455.
[11] Song, J., & Zhang, D. (2013). Comprehensive
review of caprock-sealing mechanisms for geologic
carbon sequestration. Environmental science &
technology, 47(1), 9-22.
[12] IEAGHG (2011) "Caprock Systems for CO₂
Geological Storage", Technical Report.
[13] Zrelli, A., Amiri, A., Sebei, K., Abidi, O.,
Barhoumi, N., & Inoubli, M. H. (2026). Integrated
Seismic Inversion and Stratigraphic Modeling for
Trap–Seal System and Reservoir Characterization:
A Case Study of the Acacus Formation, Ghadames
Basin: A. Zrelli et al. Pure and Applied Geophysics,
183(3), 971-991.
[14] Saedi, G., Soleimani, B., Samani, B., & Arzani,
A. (2022). The interaction between faults and in-situ
stress on the kinematic and subsurface natural
fracture of Aghajari oilfield in southwest of Iran.
Journal of Petroleum Science and Engineering, 208.
[15] شرط‌علی، د. (۱۳۸۸). ارزیابی کیفیت پوش‌سنگ بخش یک سازند گچساران در میدان نفتی کرنج با استفاده از داده‌های چاه‌پیمایی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز.
[16] امین‌زاده، س. ع.، میرجردوی، ن.، و نوری طالقانی، م. (۱۳۹۲). مدل‌سازی استاتیک مخازن هیدروکربوری با نرم‌افزار Petrel. انتشارات نشر آزاده، تهران.
[17] فتحی حسن، ح.، پورکرمانی، م.، آبدیده، م.، بودری، م.، و الماسیان، م. (۱۳۹۷). تحلیل میدان تنش برجا و بررسی وضعیت گسلش در سازندهای کربناته میدان نفتی آغاجاری. فصلنامه زمین‌شناسی ایران، ۱۲(۴)، صص ۲۵۱-۲۳۵
[18] آقایی خیر‌آبادی، ز. (۱۳۹۸). تخمین پارامترهای پتروفیزیکی و لیتولوژی با استفاده از وارون‌سازی پیش از انباشت (Pre-Stack) لرزه‌ای. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی، تهران.